提示：土壤导水率（soil water conductivity）
单位水势梯度下水分通过垂直于水流方向的单位截面积的饱和土壤水的流速。根据饱和流达西......壤处于水饱和状态时，便需用饱和导水率计算其通量。饱和导水率也是土壤最大可能的导水率，常以它作为参比量，比较不同湿度条件下土壤的导水性能。
土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—环刀法
1、范围：本方法适用于室内土壤饱和导水率（渗透系数）的测
定。
2、原理：用环刀取原状土样，浸水后，在单位水压梯度下，根
据达西定律，求得通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，称为土壤的饱和导水率或渗透系数。
3、仪器 3.1 环刀，容积100 cm3或200cm3。3.2 量筒，100mL、
10mL。3.3 烧杯，100mL。3.4 漏斗。3.5 秒表。3.6 温度计。
4、操作步骤
4.1 在室外用环刀取原状土样，带回室内浸入水中。一般砂土
浸4h~6h，壤土浸8 h~12h，粘土浸24h。浸水时要保持水面与
环刀上口平齐，勿使水淹到环刀上口的土面。
4.2 在预定时间将环刀取出，除去盖子，在上面套上一个空环
刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水。
然后将接合的环刀放到漏斗上，漏斗下面用100mL烧杯承接。
4.3 向上面的空环刀中加水，水面比环刀口低1mm，水层厚
5cm。
4.4 加水后，自漏斗下面滴下第一滴水时用秒表计时，每隔1、
2、3、5、10……tnmin更换漏斗下的烧杯（间隔时间的长短，视
渗透快慢而定），并分别用100mL或10mL量筒计量渗出水量Q1、Q2、Q3……Qn。每更换一次烧杯，要将上面环刀水面加至原来高度，并用温度计记录水温。
4.5 试验一般持续时间约1h才开始稳定。如果仍不稳定，应继
续延长时间直到单位时间内渗出水量相等时为止。
5、结果计算
5.1 渗出水总量按式（1）计算：
式（1）中：Q——渗出水总量，mm；Q1、Q2、Q3……Qn ——每次渗出水量，mL，即cm3；S——环刀横截面积，cm2；10——由cm换算成mm所乘倍数。
渗透速度按式（2）计算：
式（2）中：V——渗透速度，mm/min；
Qn——n次渗出水量，mL，即cm3；tn——每次渗透所间隔时间，min。
饱和导水率（渗透系数）按式（3）计算：
式（3）中：Kt——温度为t（℃）时的饱和导水率（渗透系数），mm/min；Qn——n次渗出水量，mL，即cm3；tn——每次渗透所间隔时间，min；S——环刀的横截面积，cm2；h——水层厚度，cm；L——土层厚度，cm；V——渗透速度，mm/min。
为了使不同温度下所测得的Kt值便于比较，应换算成10℃时的饱和导水率（渗透系数），按式（4）计算：
式（4）中：K10——温度为10℃时的饱和导水率（渗透系数），mm/min；Kt——温度为t(℃)时的饱和导水率（渗透系数），mm/min；t°——测定时水的温度，℃。 5.5 重复测定4次，取其算术平均值，取两位小数。
实验一土壤渗透性的测定 目的要求 径流对土壤的侵蚀能力主要取决于地表径流量，而透水性强的土壤往往在很大程度上减少地表径流量。土壤透水性强弱常用渗透率（或渗透系数）表示。当渗透量达到一个恒定值时的入渗量即为稳渗系数。通过本次实验，掌握测定土壤渗透性的基本原理和操作方法。 基本原理 由图可以看出，在降雨初期一段时间（几分钟）内，土壤渗透速率较高，降雨量全部渗入土壤，此时土壤的渗透速率和降水速率等值，没有地表径流产生。随着降雨时间延长、土壤含水量增高，渗透速率逐渐降低，当渗透速率小于降水速率时，地表产生径流。 仪器设备 环刀(200cm3,h5.2,Φ7.0cm)，量筒(100及50ml)，烧杯(100ml)，漏斗、漏斗架、秒表等。 方法步骤 一、在室外用环刀取原状土，带回实验室内，将环刀上、下盖取下，下端换上有网孔且垫有滤纸的底盖并将该端浸入水中，同时注意水面不要超过环刀上沿。一般砂土浸4～6h，壤土浸8～12h，粘土浸24h。 二、到预定时间将环刀取出，在上端套上一个空环刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水，然后将结合的环刀放在漏斗上，架上漏斗架，漏斗下面承接有烧杯。 三、往上面的空环刀中加水，水层5cm，加水后从漏斗滴下第一滴水时开始计时，以后每隔1，2，3，5，10，……t i……t n min更换漏斗下的烧杯(间隔时间的长短，视渗透快慢而定，注意要保持一定压力梯度)分别量出渗入量Q1，Q2，Q3，Q5……Q n。每更换一次烧杯要将上面环刀中水面加至原来高度，同时记录水温(℃)。 四、试验一般时间约1h，渗水开始稳定，否则需继续观察到单位时间内渗出水量相等时为止。
灌砂法测压实度 最大干密度1.861g/cm3最佳含水率10.6% 椎体砂质量728克 标准砂密度1.344g/cm3环刀体积200cm3一、灌砂法 1、（灌砂筒质量+砂质量）－（剩余筒+砂质量）－椎体砂质量=洞内砂质量 2、洞内砂质量÷标准砂密度=洞体积 3、湿土质量÷洞体积=湿密度 4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度 5、干密度÷最大干密度=压实度 二、环刀法 1、称量环刀质量 2、（环刀+湿土质量）－环刀质量=刀内湿土质量 3、刀内湿土质量÷环刀体积=湿密度 4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度 5、干密度÷最大干密度=压实度 三、测含水率简易方法 1、先称量铁盒质量； 2、把取得的湿土，取出适当量放进铁盒内称量（盒+湿土）质量； 3、（铁盒+湿土）－铁盒=湿土质量 4、把酒精倒进铁盒刚没过湿土，点燃酒精可以轻轻搅拌。待酒精熄灭后再次加入酒精点燃。观察土是否已干。 5、称量（铁盒+干土）质量 6、（铁盒+湿土）－（铁盒+干土）=水质量 7、（铁盒+干土）－铁盒质量=干土质量 8、水质量÷干土质量=含水率
一、试验内容及要求： 路基路面施工或验收时对其施工压实质量进行检测，通过试验要求学生掌握路基路面压实度检测的各种方法，并能熟练进行现场检测。 灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多的量砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。采用此方法时，应符合下列规定： （1）当集料的最大料径小于15cm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用 100mm的小型灌砂筒测试。 （2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用 150mm的大型灌砂筒测试。 二、试验仪具与材料（1）灌砂筒； （2）金属标定罐；灌砂筒的主要尺寸 结构小型灌砂筒大型灌砂筒 储砂筒直径（mm）100 150 容积（cm3）2120 4600 流砂孔直径（mm） 10 15 金属标定罐内径（mm）100 150 外径（mm）150 200 金属方盘基板边长（mm）350 400 深（mm） 40 50 中孔直径（mm） 100 150 注：如集料的最大粒径超过40mm，则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。如集料的最大粒径超过60mm，灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。（3）基板；（4）玻璃板；（5）试样盘；（6）天平或台秤；（7）含水量测定器具；（8）量砂；（9）盛砂的容器；（10）其他。 三、试验方法与步骤 （1）标定筒下部圆锥体内砂的质量 ①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量，准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。 ②将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（可等于标定灌的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量，准确至1g。 ③不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。
土壤饱和导水率测定——环刀法 1．测定意义： 土壤饱和导水率（土壤渗透率）：单位水势梯度下水分通过垂直于水流方向的单位截面积饱和土壤水的流速。土壤处水饱和状态时，便需用饱和导水率计算其通量。饱和导水率也是土壤最大可能导水率，常以它作为参比量，比较不同湿度条件下土壤的导水性能。 土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含量、含水量和温度等有关。 2.测定原理 土壤饱和导水率系在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。本法可在田间进行测定，但易受下层土体性质的影响。在饱和水分的土壤中，土壤饱和导水率（渗透系数）根据达西（H. Darcy）定律： K=Q×L (1) S×t×h 公式中： K——饱和导水率（渗透系数），cm/s； Q——流量，渗透过一定截面积S（cm2）的水量，mL； L——饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm； S——环刀横截面积，cm2； t——渗透过水量Q时所需的时间，s； h——水层厚度，水头（水位差），cm。 饱和导水率（渗透系数）K的量纲为cm/s或mm/min或cm/h或m/d。从达西定律可以看到，通过某一土层的水量，与其截面积、时间和水层厚度（水头）呈正比，与渗透经过的距离（饱和土层厚度）呈反比，所以饱和导水率（渗透系数）
是土壤所特有的常数。 3 .仪器 环刀（容积100cm3），量筒（100mL、10ml），烧杯（100mL），漏斗，秒表，温度计。 4. 操作步骤 4.1 在室外用环刀取原状土样，带回室内浸入水中。一般砂土浸4h~6h，壤土浸8 h~12h，粘土浸24h。浸水时要保持水面与环刀上口平齐，勿使水淹到环刀上口的土面。 4.2 在预定时间将环刀取出，除去盖子，在上面套上一个空环刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水。然后将接合的环刀放到漏斗上，漏斗下面用100mL烧杯承接。 4.3 向上面的空环刀中加水，水面比环刀口低1mm，水层厚5cm。 4.4 加水后，自漏斗下面滴下第一滴水时用秒表计时，每隔1、2、3、5、10……tnmin更换漏斗下的烧杯（间隔时间的长短，视渗透快慢而定），并分别用100mL或10mL量筒计量渗出水量Q1、Q2、Q3……Qn。每更换一次烧杯，要将上面环刀水面加至原来高度，并用温度计记录水温。 4.5 试验一般持续时间约1h才开始稳定。如果仍不稳定，应继续延长时间直到单位时间内渗出水量相等时为止。 5．计算结果 5.1渗出水总量按式（2）计算： Q=(Q1+Q2+Q3+?+Qn)×10 (2) S 式中： Q——渗出水总量，mm； Q1、Q2、Q3……Qn——每次渗出水量，mL，即cm3； S——渗透筒的横截面积，cm2； 10——由cm换算成mm所乘倍数。
提示：土壤导水率（soil water conductivity） 单位水势梯度下水分通过垂直于水流方向的单位截面积的饱和土壤水的流速。根据饱和流达西......壤处于水饱和状态时，便需用饱和导水率计算其通量。饱和导水率也是土壤最大可能的导水率，常以它作为参比量，比较不同湿度条件下土壤的导水性能。 土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—环刀法 1、范围：本方法适用于室内土壤饱和导水率（渗透系数）的测 定。 2、原理：用环刀取原状土样，浸水后，在单位水压梯度下，根 据达西定律，求得通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，称为土壤的饱和导水率或渗透系数。 3、仪器 3.1 环刀，容积100 cm3或200cm3。3.2 量筒，100mL、 10mL。3.3 烧杯，100mL。3.4 漏斗。3.5 秒表。3.6 温度计。 4、操作步骤 4.1 在室外用环刀取原状土样，带回室内浸入水中。一般砂土 浸4h~6h，壤土浸8 h~12h，粘土浸24h。浸水时要保持水面与 环刀上口平齐，勿使水淹到环刀上口的土面。 4.2 在预定时间将环刀取出，除去盖子，在上面套上一个空环 刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水。 然后将接合的环刀放到漏斗上，漏斗下面用100mL烧杯承接。 4.3 向上面的空环刀中加水，水面比环刀口低1mm，水层厚 5cm。 4.4 加水后，自漏斗下面滴下第一滴水时用秒表计时，每隔1、
2、3、5、10……tnmin更换漏斗下的烧杯（间隔时间的长短，视 渗透快慢而定），并分别用100mL或10mL量筒计量渗出水量Q1、Q2、Q3……Qn。每更换一次烧杯，要将上面环刀水面加至原来高度，并用温度计记录水温。 4.5 试验一般持续时间约1h才开始稳定。如果仍不稳定，应继 续延长时间直到单位时间内渗出水量相等时为止。 5、结果计算 5.1 渗出水总量按式（1）计算： 式（1）中：Q——渗出水总量，mm；Q1、Q2、Q3……Qn ——每次渗出水量，mL，即cm3；S——环刀横截面积，cm2；10——由cm换算成mm所乘倍数。 渗透速度按式（2）计算： 式（2）中：V——渗透速度，mm/min； Qn——n次渗出水量，mL，即cm3；tn——每次渗透所间隔时间，min。 饱和导水率（渗透系数）按式（3）计算： 式（3）中：Kt——温度为t（℃）时的饱和导水率（渗透系数），mm/min；Qn——n次渗出水量，mL，即cm3；tn——每次渗透所间隔时间，min；S——环刀的横截面积，cm2；h——水层厚度，cm；L——土层厚度，cm；V——渗透速度，mm/min。 为了使不同温度下所测得的Kt值便于比较，应换算成10℃时的饱和导水率（渗透系数），按式（4）计算：
FHZDZTR0020 土壤 饱和导水率（渗透系数）的测定 渗透筒法 F-HZ-DZ-TR-0020 土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—渗透筒法 1 范围 本方法适用于田间土壤饱和导水率（渗透系数）的测定。 2 原理 土壤饱和导水率系在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。本法可在田间进行测定，但易受下层土体性质的影响。在饱和水分的土壤中，土壤的饱和导水率（渗透系数）是根据达西（H. Darcy ）定律： K =h t S L Q ×××……（1） 式（1）中： K ——饱和导水率（渗透系数），cm/s ； Q ——流量，渗透过一定截面积S （cm 2）的水量，mL ； L ——饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm ； S ——渗透筒的横截面积，cm 2； t ——渗透过水量Q 时所需的时间，s ； h ——水层厚度，水头（水位差），cm 。 饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含量、含水量和温度等有关。饱和导水率（渗透系数）K 的量纲为cm/s 或mm/min 或cm/h 或m/d 。从达西定律可以看到，通过某一土层的水量，与其截面积、时间和水层厚度（水头）呈正比，与渗透经过的距离（饱和土层厚度）呈反比，所以饱和导水率（渗透系数）是土壤所特有的常数。 图1 渗透筒Q =K ×S ×t ×h /L 3 仪器 3.1 渗透筒（图1）。 3.2 量筒，500mL 。 3.3 烧杯，400mL 。 3.4 漏斗。 3.5 秒表。 3.6 温度计。 4 操作步骤 4.1 测定深度：根据土壤发生层次（A 、B 、C ）进行测定，每一层次要重复 测定5次。 A 层测定主要用作设计防止土壤侵蚀的措施及制定灌溉制度。 B 层测定用作设计防止土壤侵蚀的措施及预测该层土壤水分可能停滞的 情况，鉴定该层的坚实度和碱化度，并可鉴定该层是否适于作临时灌溉和固 定灌溉渠槽。 C 层测定结果可以提供土壤保水情况及鉴定是否可以作为大型灌溉渠 道、渠槽的资料。 4.2 在选定的试验地上，用渗透筒采取原状土，取土深度为10cm ，将垫有滤 纸的底筛网盖好，带回室内待测定。 4.3 将渗透筒浸入水中，注意水面不要超过土柱。一般砂土浸4h~6h ，壤土浸8h~12h ，粘土浸24h 。 4.4 在预定时间将渗透筒取出，挂在适当位置，待重力水滴完后装上漏斗，漏斗下接一烧杯。
一、目的和适用范围 1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。 2 、天平：感量（用于取芯头内径小于 70mm 样品的称量），或（用于取芯头内径 100mm 样品的称量）。 3 、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。 三、方法与步骤 1 、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度 ( ρ dmax ) 及最佳含水量 ( w 0 ) 。 2 、用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤：
（ 1 ）擦净环刀，称取环刀质量 M 2 ，准确至 0 . 1g. （ 2 ）在试验地点，将面积约 30cm × 30cm 的地面清扫干净，并 将压实层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后， 能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。 （ 3 ）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入 定向筒内与地面垂直。 （ 4 ）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中， 至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （ 5 ）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀试样挖出。 （ 6 ）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直 尺检测直至修平为止。 （ 7 ）擦净环刀壁，用天平称取出环刀及试样合计质量 M 1 ，准确 至 0 . 1g . （ 8 ）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量 （ w ）。 3 、本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于 0 . 03g /cm 3 。求其算术平均值。 三、计算 按式（4--10）计算试验的含水量。
环刀法测量压实度的方法 一、目的和适用范围：1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。2、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料本试验需要下列仪具与材料： 1、人工取土器：见图4-6，包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高2～3cm。壁厚1.5～2mm。 2、电动取土器：如图4-7所示。由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。（1）底座：由底座平台（16）、定位销（15）、行走轮（14）组成。平台是整个仪器的支撑基础；定位销供操作时仪器定位用；行走轮供换点取芯时仪器近距离移动用，当定位时四只轮子可扳起离开地表。（2）立柱：由立柱（1）与立柱套（11）组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机构的支架。（3）升降机构：由升降手轮（9）、锁紧手柄（8）组成，供调整取芯机构高低用。松开锁紧手柄，转动升降手轮，取芯机构即可升降，到所需位置时拧紧手柄定位。（4）取芯机构：由取芯头（10）、升降轴（2）组成，取芯头为金属圆筒，下口对称焊接两个合金钢切削刀头，上端面焊有平盖，其上焊螺母，靠螺旋接于升降轴上。取芯头为可换式，有三种规格，即50mm×50mm、70mm×70mm、100mm×100mm，另配有相应的取芯套筒、扳手、铅盒等。（5）动力和传动机构：主要由直流电机（4）、调速器（12）、齿轮箱组成。另配电瓶和充电器。当电机工作时，通过齿轮箱的齿轮将动力传给取芯机构，升降轴旋转，取芯头进入旋切工作状态。（6）电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V（36A·h）；转速度50～70r/min，无级调速；整机质量约35kg。图4-7电动取土器1-立柱；2-升降轴；3-电源输入；4-直流电机；5-升降手柄；6、7-电源指示；8-锁紧手柄；9-升降手轮；10-取芯头；11-立柱套；12-调速器；13-电瓶；14-行走轮；15-定位销；16-底座平台 3、天平：感量0.1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1.0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。 4、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。三、方法与步骤1、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度(ρdm)及最佳含水量(w0)。2、用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度的步骤：（1）擦净环刀，称取环刀质量M2，准确至0.1g.（2）在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净，并将压实层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。（3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环
均质土坝坝体渗透系数测试方法（任云峰孙瑞民） https://www.doczj.com/doc/24303986.html,时间： 2012-01-31 10:48:14 来源：华北水利水电学院学报放大缩小打印 摘要: 均质土坝坝体分层碾压，使坝体土层具有各向异性，坝体渗透系数kh，kv 值相差较大．通过对室内试验和现场原位试验渗透系数测试方法的分析与讨论，认为现行规程、规范推荐的测试方法对均质土坝坝体渗透性测试存在较大误差，不适应于大坝二维、三维渗流分析要求，提出了联合测试渗透系数法，并给出了计算公式．关键词:渗透系数; 注水试验; 均质土坝; 各向异性 Measuring Method for Permeability of Homogeneous Earth-filled Dam REN Yun-feng1，SUN Rui-min2 Abstract: Homogeneous earth-filled dam rolled by the bedded-earth method，its earth layer has anisotropy，the difference between the permeability kh and kv is big．Through analyzing of permeability measuring method from indoor and field in situ test，the results were gained that the measuring methods for permeability from appliable codes and standards exist bigger error，and don’t suit for analyzing 2D and 3D permeability of dams．The joint test method was put forward，and the formulas were given． Key words: permeability; water injection test; homogeneous earth-filled dam; anisotropy
实验五 土壤渗透系数的测定 1 测定意义 当土层被水分饱和后，土壤中的水分受重力影响而向下移动的现象称为渗透性。 土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。 土壤渗透性与土壤质地、结构、盐分含量、含水量以及湿度等有关。 2 测定原理 在饱和水分土壤中，渗透性按照达西公式计算如下： V=K ·I （厘米/秒） L h I = 式中：V ——渗透速度，每秒钟通过1平方厘米土壤断面的水的流量，以立 方厘米表示； I ——水压梯度，即渗透层中单位距离内的水压降； K ——渗透系数，在单位水压梯度（I=1）下，单位时间内通过单位截面积的流量 （毫升/分或小时）； H ——土柱上水头差（厘米）即静水压力； L ——发生水分渗透作用的土层的厚度（厘米）即渗透路程。 在时间t 内渗透过一定截面积A （平方厘米）的水量Q ，可以用下列的方程式来表示： Q=V ·A ·t=K ·I ·A ·t 因此渗透系数 K=I t A Q ??（毫米/厘米2/分或小时） 土壤渗透性的测定有室外法（渗透简法）及室内法（环刀法）。
3 测定方法 3.1室外测定 3.1.1 仪器设备 ①渗透筒：铁制圆柱形筒，横截面积为1000平方厘米（内径358毫米），高350毫米。 ②量筒500ml和1000ml各一个。 ③小铁筒：打水用。 ④温度计：0—50℃ ⑤秒表或一般钟表 ⑥木制厘米尺、小刀、斧头等。 3.1.2 测定步骤 3.1.2.1、在选择具有代表性的地段上，布置一块约1平方米的圆形（直径113cm）试验地块，将其周围筑以土埂。土埂高约30 cm，顶宽20 cm，并捣实之。渗透筒置于中央，应用小刀按筒的圆周向外挖宽2—3cm，深15—20cm小沟，使筒深深嵌入土中。插好后，把取出的土壤重新填入隙缝并予捣实，防止沿壁渗漏损失。筒内部为试验区，外部为保护区。 也可用高15—20厘米面积分别为25×25 和50×50平方厘米的方形铁框或圆形铁筒打入土中3—5厘米进行测定。 3.1.2.2、在筒内：外各插入一米尺，以便观察灌水层的厚度。筒内外迅速灌水，使水层厚度保持为5cm. 为从一开始时，水就向土壤内渗入，所以必须很快地把水倒到预期的水层厚度。为了使灌入的水不致冲刷表层土壤，不应将水直接倒在土面上，而应在简内外灌水处用胶板或木板（甚至杂草或蒿草）保护之。 3.1.2.3、温度影响渗透系数很大，应在简内插入温度计，以使换算为10℃时的渗透系数。 3.1.2.4、当试验区内部灌水到5cm高时，应立即开始计时，每隔一定时间进行
§ 4 — 3 环刀法测定压实度试验 一、目的和适用范围 ?本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：见图 4-6 ，包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径 6~8cm ，高 2~3 cm 。壁厚 1.5~ 2 mm 。 2 、电动取土器：如图 4-7 所示。由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。 （ 1 ）底座：由底座平台（ 16 ）、定位销（ 15 ）、行走轮（ 14 ）组成。平台是整个仪器的支撑基础；定位销供操作时仪器定位用；行走轮供换点取芯时仪器近距离移动用，当定位时四只轮子可扳起离开地表。 （ 2 ）立柱：由立柱（ 1 ）与立柱套（ 11 ）组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机构的支架。 （ 3 ）升降机构：由升降手轮（ 9 ）、锁紧手柄（ 8 ）组成，供调整取芯机构高低用。松开锁紧手柄，转动升降手轮，取芯机构即可升降，到所需位置时拧紧手柄定位。 （ 4 ）取芯机构：由取芯头（ 10 ）、升降轴（ 2 ）组成，取芯头为金属圆筒，下口对称焊接两个合金钢切削刀头，上端面焊有平盖，其上焊螺母，靠螺旋接于升降轴上。取芯头为可换式，有三种规格，即50mm × 50mm 、70mm × 70mm 、100mm × 100mm ，另配有相应的取芯套筒、扳手、铅盒等。 （ 5 ）动力和传动机构：主要由直流电机（ 4 ）、调速器（ 12 ）、齿轮箱组成。另配电瓶和充电器。当电机工作时，通过齿轮箱的齿轮将动力传给取芯机构，升降轴旋转，取芯头进入旋切工作状态。 （ 6 ）电动取土器主要技术参数为： 工作电压 DC24V （36A · h ）； 转速度 50~70r/min ，无级调速；
环刀法测定压实度 一、目的和适用范围 1、本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度。 2 、本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d ，且宜用于施工过程中的压实度检验。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料： 1 、人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。 2 、天平：感量 0.1g （用于取芯头内径小于 70mm 样品的称量），或 1.0g （用于取芯头内径 100mm 样品的称量）。 3 、其它：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。 三、方法与步骤 1 、按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度 ( ρdmax ) 及最佳含水量 ( w 0 ) 。 2 、用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤： （ 1 ）擦净环刀，称取环刀质量 M 2 ，准确至 0 . 1g. （ 2 ）在试验地点，将面积约30cm × 30cm 的地面清扫干净，并将压实层铲表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。 （ 3 ）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。 （ 4 ）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。 （ 5 ）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀试样挖出。 （ 6 ）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。 （ 7 ）擦净环刀壁，用天平称取出环刀及试样合计质量 M 1 ，准确至 0 . 1g . （ 8 ）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量（ w ）。
灌砂法及环刀法测压实度(带计算过程)
灌砂法测压实度 最大干密度1.861g/cm3最佳含水率10.6% 椎体砂质量728克 标准砂密度1.344g/cm3环刀体积200cm3一、灌砂法 1、（灌砂筒质量+砂质量）－（剩余筒+砂质量）－椎体砂质量=洞内砂质量 2、洞内砂质量÷标准砂密度=洞体积 3、湿土质量÷洞体积=湿密度 4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度 5、干密度÷最大干密度=压实度 二、环刀法 1、称量环刀质量 2、（环刀+湿土质量）－环刀质量=刀内湿土质量 3、刀内湿土质量÷环刀体积=湿密度 4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度 5、干密度÷最大干密度=压实度 三、测含水率简易方法 1、先称量铁盒质量； 2、把取得的湿土，取出适当量放进铁盒内称量（盒+湿土）质量； 3、（铁盒+湿土）－铁盒=湿土质量 4、把酒精倒进铁盒刚没过湿土，点燃酒精可以轻轻搅拌。待酒精熄灭后再次加入酒精点燃。观察土是否已干。 5、称量（铁盒+干土）质量 6、（铁盒+湿土）－（铁盒+干土）=水质量 7、（铁盒+干土）－铁盒质量=干土质量 8、水质量÷干土质量=含水率
一、试验内容及要求： 路基路面施工或验收时对其施工压实质量进行检测，通过试验要求学生掌握路基路面压实度检测的各种方法，并能熟练进行现场检测。 灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多的量砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。采用此方法时，应符合下列规定： （1）当集料的最大料径小于15cm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒测试。 （2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用150mm的大型灌砂筒测试。 二、试验仪具与材料（1）灌砂筒； （2）金属标定罐；灌砂筒的主要尺寸
各类土质渗透系数经 验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值： 表1 各种土的渗透系数经验值 土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~0.5 黄土（砂质） 1e-3~1e-4 砂质砾 0.1~0.01 黄土（泥质） 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土 1e-3~1e-4 均匀肥黏土 1e-8~1e-10 表2 岩石和岩体的渗透系数 岩块 K （实验室测定， cm/s ） 岩体 K （现场测定， cm/s ） 砂岩（白垩复理 层） 1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3 粉岩（白垩复理 层） 1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页 岩 0.7e-2 花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3 板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩 0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2 方解岩 9.3e-8~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩 1e-2~1e-4 砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm 间距1m 和不透水岩块 的岩体 0.8e-4 砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7 蚀变花岗岩 0.6e-5~1.5e-5 表3 各种岩土的给水度 岩土类别 渗透系数K （cm/s ） 孔隙率n 给水度 资料来源 砾 240 0.371 0.354 瑞士工学研究 所 粗砾 160 0.431 0.338 砂砾 0.76 0.327 0.251 砂砾 0.17 0.265 0.182 砂砾 7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052
环刀法测定压实度 土的密度是指土的单位体积的质量。一般常用环刀法或蜡封法测定粘性土的密度，两者的主要区别在于测定土的体积不同。环刀法适用于较均一、可塑的粘性土。蜡封法适用于土中含有粗粒，或者坚硬易碎难以用环刀切割的土，或者试样量少，只有小块、形状不规则的土样时使用。对于饱和松散土、淤泥、饱和软粘土，不易取出原状样的土，可采用放射性同位素在现场测定其天然密度。砂土、砾石土，可在现场挖坑用灌砂法测定。1 本试验方法适用于细粒土。2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：（1）环刀：内径61.8mm 和79.8mm，高度20m m。（2）天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值O.01g。3 环刀法测定密度，应按下列步骤进行：（1）测定环刀的质量及体积用测径卡尺测量环刀的内径及高度，计算得环刀的体积；然后，将环刀置于天平上称得环刀质量m1。（2）切取土样在环刀内壁涂凡士林，刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，并用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削至土样高出环刀，根据试样的软硬采用钢丝锯或切土刀整平环刀两端土样。（3）测定环刀和土样之质量擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量m2。（4）测土样含水率从余土中取代表性试样测定含水率w。 4 试样的密度，应按下式计算：ρ= （m2- m1）/ V式中ρ——试样的密度(g／cm3)，准确到0.01g／cm3。 5 试样的干密度，应按下式计算：ρd=ρ/ ( 1 + 0.01 w ) 6本试验应进行两次平行测定，两次测定的差值不得大于O.03g／cm3。，取两次测值的平均值。
得出干密度后，再用这个干密度除以之前试验已测出的最大干密度即可得到压实度。
FHZDZTR0022 土壤饱和导水率（渗透系数）的测定饱和导水率仪法 F-HZ-DZ-TR-0022 土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—饱和导水率仪法 1 范围 本方法适用于室内土壤饱和导水率（渗透系数）的测定。 2 原理 应用饱和导水率仪在被测土样（水饱和）上下两端保持一定的压力差，使水流自下而上流经土样，测定一定时间间隔流经土样的水量，根据达西定律即可计算出土壤饱和导水率（渗透系数）。对于一般土壤，采用恒水头装置的饱和导水率仪测定，其水头差保持不变，流经土样的水流速度是稳定的。对导水率小的粘质土壤，采用变水头装置的饱和导水率仪测定，在土样的两端造成较大的压力差，其压力差随时间的推移而变化。 3 仪器 3.1 恒水头饱和导水率测定仪（图1）。 图1 恒水头饱和导水率仪 3.2 水位电子测计。 3.3 集水圆筒。 3.4 温度计。 3.5 环刀，容积100cm3或250cm3。 4 操作步骤 4.1 采样：用环刀在表层或分层采集有代表性的土样，砂土重复取样3个~5个，粘土取样5个~10个。取好的土样要避免运输时的振动和水分的损失。粘土土样需用刀尖小心将土样底部剔毛，以恢复土壤的自然结构。 4.2 浸泡：在土样底部放一层滤纸，用纱布小心地将土样的底部包扎好，上端套上集水圆筒，放入水槽中浸泡使之饱和。槽中的水平面约高出土样顶部1cm，浸泡1d~3d，浸泡时间视土质而定，土质粘重的土壤时间需长些。 4.3 测定：将饱和后的土样置于容器的托板上。用水位调节器上下移动调节至水位调节器的水位和容器中的水位一致，使集水圆筒内、外保持一个固定水头差（仪器水头差范围2mm~20mm），其大小视土壤质地而定，粘重土壤水头差应大些。当土样顶部出现水层时，连接虹吸管（管内充满水，且不能有气泡），将集水圆筒内的水导入漏斗，流入量管。取一定时间间隔（根据流速自行确定），记录不同时段内量管中的水量，直到单位时间流量基本稳定时，该水量为恒定的水流量，此时记录3次~5次作计算用。 4.4 用水位电测计准确测量集水圆筒内、外的水头差。再用温度计测量水温。
岩土渗透系数测试方法 渗水试验一般采用试坑渗水试验，是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。 是在表层干土中挖一个一定深度（30-50厘米）的方形或圆形试坑，坑底要离潜水位3-5米，坑底铺2一3厘米厚的反滤粗砂，向试坑内注水，必需使试坑中的水位始终高出坑底约10厘米。为了便于观测坑内水位，在坑底要设置一个标尺。求出单位时间内从坑底渗入的水量Q，除以坑底面积F，即得出平均渗透速度v=Q/F。当坑内水柱高度不大（等于10厘米）时，可以认为水头梯度近于1，因而K(渗透系数)=V。这个方法适用于测定毛细压力影响不大的砂类土，如果用在粘性土中，所测定的渗透系数偏高。 是试坑底嵌入一个高20厘米，直径35.75厘米的铁环，该铁环圈定的面积为1000平方厘米。铁环压入坑底部10厘米深，环壁与土层要紧密接触，环内铺2一3厘米的反滤粗砂。在试验开始时，用马利奥特瓶控制环内水柱，保持在10厘米高度上。试验一直进行到渗入水量Q 固定不变为止，就可以按下式计算渗透速度：v=Q/F，所得的渗透速度即为该松散层、岩层的渗透系数值。 是试坑底嵌入两个铁环，增加一个内环，形成同心环，外环直径可取0.5米,内环直径可取0.25米。试验时往铁环内注水，用马利奥特瓶控制外环和内环的水柱都保持在同一高度上，（例如10厘米）。根据内环
取的的资料按上述方法确定松散层、岩层的渗透系数值。由于内环中的水只产生垂直方向的渗入，排除了侧向渗流带的误差，因此，比试坑法和单环法精确度高。内外环之间渗入的水，主要是侧向散流及毛细管吸收，内环则是松散层和岩层在垂直方向的实际渗透。
压实度计算方法（灌砂法） 1、称取一定量的标准砂重m千克 2、称取土的重量m千克 3、称取剩余砂的重量m2千克 4、试坑内实际消耗砂重M=m- m2- m 3 （m3 圆锥体砂重） 5、试坑体积V二M/P砂（P砂为标准砂的密度），则V即为土的体积 6、试样土的密度为P士湿=mi/V （ g/cm 3） 7、求出试样土含水量W K（称取30~40克湿试样土，烧干后再称取 重量，土中水的重量与干后土的重量比用百分数表示） 8 求试样干密度P干二P 土湿/1+W水（1+W水通常用湿试样土重与干 后土重之比求得） 9、压实度是干密度与最大干密度（试验求得）之比用百分数表示 K=P干*100%/P 大 10、例：灌砂筒与原有砂重为4000 克，圆锥体内砂重为270 克，灌 沙筒与剩余砂重02=2720克，量砂密度为1.42g/cm3，试坑内湿试样重1460 克，求压实度。（称取30 克试样，用酒精烧两遍后称重量为25.9克，P大为1.89g/ cm 3） 解：M=4000-2720-270=1010克V二M/ P砂=1010/1.42=711.3 C0 P 土湿=m1/V=1460/711.3=2.05 g/ cm 3 W K=(30-25.9)*100%/25.9=15.8%1+ W 水=30/25.9=1.158 P 干二P 士湿/1+W K=2.05/1.158=1.77 g/ cm 压实度K= P 干*100%/P大=1.77*100%/1.89=93.7%
压实度计算方法（环刀法） 一、环刀法适用于细粒土，所需仪器、设备为： 1、环刀：内径6~8cm 高2~3cm 2、天平：称量500g 感量0.1g ；称量200g 感量0.01g 3、其它：切土刀、钢丝锯、凡士林、小铁锤 二、操作步骤： 1、测出环刀的容积V,在天平上称出环刀质量。 2、按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环 刀的尺寸,整平两端放在玻璃板上。 3、将环刀的刀口向下放在土样上面,然后用手或小铁锤将环刀垂直下压, 边压边削 使之土样上端伸满环刀为止,削去两端余土修平,两端盖上平滑的园玻璃片,以免水分蒸发。 4、擦净环刀外壁,拿去玻璃片,称取环刀加土的质量,准确至0.1g 三、注意事项： 1、密度试验应进行2 次平行测定,两次测定的差值不得大于0.03g/cm , 取两次 试验结果的算术平均值。 2、密度计算准确至0.01 g/cm 3。 四、计算公式： 1、湿密度P 0：p 0=g/v=g 1-g o/v （计算至0.01 g/cm3） 式中：p o---湿密度（g/cm3）g--- 土的质量（g） 3 V--- 环刀的体积（cm）g1--- 环刀加土的质量（g）g0--- 环刀质量 g） 2、干密度p干p干=g o/1+ W水 式中：p 干--- 干密度g0--- 湿密度W 水--- 土的含水率（%）计算与灌砂法相同